2012年始,我国燃煤电站执行GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》,其中烟尘排放限值为30(20)mg/N耐。电袋复合除尘器具有长期稳定低排放、运行阻力低、滤袋寿命长等优点,已广泛应用于燃煤锅炉,实现了长期稳定达标排放。
运行阻力是衡量电袋复合除尘器性能的重要指标之一,一般其设计值,1200Pa。工程实践中绝大多数电袋复合除尘器的运行阻力在600~900Pa之间,但也有个别案例运行阻力超过1200Pao2014年9月, 发改委、环保部、能源局联合印发了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》,明确指出我国东部10省市应控制烟尘排放浓度小于10mg/N耐,实现超低排放已成为我国燃煤机组的发展趋势。为满足新形势下的环保要求,电袋复合除尘器需进一步寻求创新和突破,通过分析电袋复合除尘器运行阻力构成及影响因素,研究设备低阻力的技术措施,进一步降低除尘器阻力、提升设备性能、提高系统性。本文介绍了电袋复合除尘器运行阻力的构成,结合江西某电厂电袋复合除尘器运行阻力升高的典型案例,分析了除尘器阻力升高的原因,提出长期低阻力采取的技术措施,为电袋复合除尘器降低阻力、提升性能、提高系统性提供技术支持和,在工程上有 的应用价值。
1、电袋复合除尘器运行阻力的构成及影响因素
评价电袋除尘器工作性能的主要指标有除尘效率、运行阻力、经济性等。除尘器运行阻力升高将提高系统的能耗,降低设备经济性;同时,阻力升高将使附着在滤料上的细小尘粒被挤压过去,使除尘效率下降。运行阻力也称为压力降(△尸),是除尘器断面与出口断面的气流平均压差。运行阻力偏高的原因较复杂,与设计、运行时的烟气工况、除尘设备状态、运行维护管理等因素有关。烟气流通除尘器内部时,气流发生扩散、摩擦,流场变化与折向而产生的压力降,电袋复合除尘器的结构阻力大小与电除尘器相当,在200~300Pa之间。
滤料阻力是指未附着粉尘时清洁滤料的阻力。当过滤风速在1~2m/min时阻力约为30~50Pa,所以滤料阻力较小。对于清洁滤料,常用透气度指标来表示滤料阻力大小。
粉尘层阻力当滤料工作时,附着的粉尘随着厚度增加而阻力加大。粉尘层阻力是电袋复合除尘器运行过程主要的阻力源,当设备阻力>200Pa以上时的阻力余值都是来自粉尘层阻力。一般电袋复合除尘器粉尘层阻力控制在500~800Pa,袋式除尘器控制在500~1500Pa,在此范围内引风机的能耗相对比较合理。
因此,电袋复合除尘器应从除尘器的设计、安装、运行维护管理等方面入手,着重分析结构阻力、滤料阻力、粉尘层阻力等影响运行阻力的因素,降低设备阻力,设备在低阻力工况下运行。
2、电袋复合除尘器运行阻力异常升高的原因
电袋复合收尘器运行阻力对设备除尘效率、滤袋寿命、风机运行有直接影响,但由于设备选型、粉尘特性、滤袋质量等因素都可能导致设备阻力异常升高。设备的选型是否合理直接影响到除尘器的阻力。在进行选型设计时,应进出风方式、风速选择妥当,进入袋区各分室的气流均匀性 大优化;要合理选择滤袋直径和滤袋间距。同时,在运行过程中,以下三个因素容易造成阻力异常升高,应着重加以控制。
(1)滤袋糊袋。发生糊袋时,运行阻力在短时间内发生突变,滤袋透气度(滤料阻力△尸户无法通过正常清灰,这是运行过程中除尘器阻力异常升高的 常见原因。造成糊袋的原因是多方面的,主要有:
①除尘设备一般在脱硝设备的下游,在运行中易受到脱硝副产物硫酸氢钱的影响。我国燃煤锅炉从十二五期间开始配套SCR脱硝装置,还原剂NH3的过喷或氨逃逸过量,与HZO,S03化合形成NHQHSOQ.NHQHSOQ在140℃时粘性大,它进入电袋复合除尘器在极板和滤袋表面积垢,滤袋在硫酸氢胺粘附下透气度;
②烟气温过低造成酸结露甚至水结露;
③除尘器设备壳体存在密封性不良造成漏水,滤袋浸湿而糊袋;
④启停炉频繁,滤袋短期内经受酸结露、水结露次数多;
⑤停炉时间过长,滤袋在环境湿度大且温度波动时造成结露和滤袋残余灰潮解、板结。因为糊袋使滤袋透气性几乎丧失,所以避免糊袋是运行阻力平稳的先决条件。
(2)过滤风速。由图1可见,过滤风速越高,滤袋阻力越大,粉尘层阻力越大。一般除尘器设计时,选取较低的过滤风速,主要是考虑滤袋在使用过程中,清灰后的初设阻力逐渐上升而保留的余量。若烟气工况中粉尘维持较干燥的状态,加上电袋复合除尘器由于滤袋区粉尘负荷量低,其过滤风速可以为袋式除尘器的1.3一2倍。同时,过滤压降随着粉尘浓度的增大而增大,综合设备阻力、能耗、经济性等因素,电袋复合除尘器的滤袋区在运行时需在较低粉尘浓度、较低过滤风速(<2.0 m/min)运行。
(3)其它因素。这些因素包括滤料抗粘附特性较差,残余阻力较快增长;压缩空气供量不足,引起清灰系统无法正常工作,清灰效率下降;压缩空气品质低下,残余水分油分较高,使滤袋上端局部糊袋失效。
防止电袋运行阻力异常 关键的因素是避免糊袋,否则采取低过滤风速、选用 滤袋等其它措施均无法避免和挽回。